MR与ER原理及应用

生产与运作管理

Production&OperationsManagement华中科技大学管理学院TheSchoolofManagement，HUST陈荣秋马士华RongqiuChenandShihuaMa1第10章MRP与ERP10.1MRP的原理10.2MRP系统10.3MRPII10.4MRP系统设计决策及应用中的问题10.5分配需求计划10.6企业资源计划210.1MRP的原理10.1.1有关概念和基本思想10.1.2独立需求和相关需求10.1.3MRP在生产经营活动中的地位310.1.1有关概念和基本思想物料需求计划(MaterialRequirementsPlanning,MRP)是20世纪60年代发展起来的一种计算物料需求量和需求时间的系统。所谓“物料”，泛指原材料、在制品、外购件以及产品。后来，形成了闭环MRP(Closed-loopMRP)系统，成为企业生产计划与控制系统。20世纪80年代发展起来的制造资源计划(ManufacturingResourcePlanning,MRPⅡ)，不仅涉及物料，而且涉及生产能力和一切制造资源，是一种企业资源协调系统。20世纪90年代初由美国的加特纳公司（GartnerGroupInc.）提出企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning,ERP）的概念，成为企业和供应链管理的有效工具。410.1.1有关概念和基本思想（续）工艺顺序将原材料制成各种毛坯，再将毛坯加工成各种零件，零件组装成部件，最后将零件和部件组装成产品反工艺顺序如果要求按交货时间提供产品，就必须提前一定时间加工所需数量的各种零件；要加工各种零件，就必须提前一定时间准备所需数量的各种毛坯，直至提前一定时间准备各种原材料510.1.1有关概念和基本思想（续）MRP的出现，是电子计算机应用于生产管理的结果。是以物料为中心来组织生产，还是以设备为中心来组织生产，代表了两种不同的指导思想。在组织生产的过程中，上道工序应该按下道工序的要求进行生产，前一生产阶段应该为后一生产阶段服务。610.1.2独立需求和相关需求（续）项目独立需求相关需求需求来源顾客“长辈”物料类型成品原材料、在制品估计需求的方法预测或订单计算计划方法EOQ,ROPMRP独立需求：由市场决定的对物品的需求相关需求：与最终产品或其他物料需求有关的需求710.1.3MRP在生产经营活动中的地位经营计划预测企业当前条件生产大纲产品出产预计划产品出产计划MRP库存业务粗略能力平衡技术资料库存状态文件产品结构文件810.1.3MRP在生产经营活动中的地位（续）外购件需求计划自制件投入出产计划采购订单供货单位信息能力需求计划车间生产作业计划作业统计与控制9MRP的输入MRP处理MRP的输出产品出产计划物料清单库存记录MRP计算机程序变更发出订单计划发出订货例外报告计划报告结果控制报告库存事件基本报告其它报告10.2MRP系统（续）1010.2MRP系系统（（续））产品生生产计计划(MPS)产品生生产计计划（（MasterProductionSchedule),简称称MPS））是MRP的主主要输输入，，它是是MRP运运行的的驱动动源。。MPS的计计划对对象是是企业业向外外界提提供的的东西西，它它们具具有独独立需需求的的特征征，包包括：：最终产产品项项，即即一台台完整整的产产品独立需需求的的备品品、配配件，，可以以是一一个完完整的的部件件或是是零件件MPS中规规定的的出产产数量量一般般为净净需要要量，，即需需生产产的数数量1110.2MRP系系统（（续））产品结结构文文件（（BOM））产品结结构文文件（（BillofMaterials）），又又称为为物料料清单单，反反映了了产品品的组组成与与结构构信息息，也也就是是说明明了是是由哪哪些物物料构构成的的，需需要多多少物物料，，是如如何制制造出出来的的可以用用产品结结构树树直观地地表示示出来来。产品结结构层层次的的多少少随产产品的的不同同而不不同，，层次次越多多，管管理和和计划划就越越复杂杂。12Bicycle(1)P/N1000HandleBars(1)P/N1001FrameAssembly(1)P/N1002Wheels(2)P/N1003Frame(1)P/N100410.2MRP系系统（（续））产品结结构文文件（（Bill-of-Material）13AB（1）C（2）D（2）C（2）E（3）D（3）E（1）G（3kg)D(3)E(1)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)产品结结构树树01234层层10.2MRP系系统（（续））14AB（1）C（2）D（2）C（2）E（3）D（3）E（1）G（3kg)D(3)E(1)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)调整后后的产产品结结构树树01234层层10.2MRP系系统（（续））1510.2MRP系系统（（续））按时段段描述述的产产品结结构（（提前前期））123456783weeksF2weeksEA1week1weekCG2weeksD1weekE2weeks

开始加工DD1weekB2weekstoproduceD和E必须在这里完工，使B可以开始加工1610.2MRP系系统（（续））库存状状态文文件库存状状态文文件保保存了了每一一种物物料的的有关关数据据，MRP系统统关于于订什什么，，订多多少，，何时时发出出订货货等重重要信信息，，都存存储在在库存存状态态文件件中。。产品结结构文文件是是相对对稳定定的，，而库库存状状态文文件却却处于于不断断变动动之中中。MRP每重重新运运行一一次，，它就就发生生一次次大的的变化化。17部件CLT=2周周周次次总需要要量预计到到货量量现有数数净需要要量计划发发出订订货量量3003003004002020420420420420120120120––180-180-48018030018030010.2MRP系系统（（续））库存状状态文文件1810.2MRP系系统（（续））库存状状态文文件总需要要量：：由上上层元元件的的计划划发出出订货货量决决定。。本例例中，，对C的总总需要要量在在第5周、、8周周和10周周各为为300件件。预计到到货量量：指指在将将来某某个时时间段段某项项目的的入库库量。。它来来源于于正在在执行行中的的采购购订单单或生生产订订单。。现有数数:为为相相应时时间的的当前前库存存量，，它是是仓库库中实实际存存放的的可用用库存存量。。本例例中，，在计计划时时，元元件C当前前库存存为20件件，到到第2周，，预计计到货货400件件，所所以现现有数数为420件。。净需要要量：：当现现有数数和预预计到到货量量不能能满足足总需需要量量时，，就会会产产产生净净需要要量。。计划发发出订订货量量：为为保证证对零零部件件的需需求而而必须须投入入生产产的物物料数数量。。1910.2MRP系系统（（续））产品出产计划物料清单提前期库存数据采购数据MRP程序(计算机及软件)MRPbyPeriodReportMRPbydatereportPlannedorderreportPurchaseadviceExceptionreportExceptionreport2010.2MRP系系统（（续））MRP的输输出MRP系统统可以以提供供各种种生产产和库库存控控制用用的计计划和和报告告。主主要输输出如如下：：⑴零零部件件投入入出产产计划划⑵原原材料料需求求计划划⑶互互转件件计划划⑷库库存状状态记记录⑸工工艺装装备机机器设设备需需求计计划⑹计计划将将要发发出的的订货货2110.2MRP系系统（（续））MRP的输输出⑺已已发出出订货货的调调整，，包括括改变变交货货期，，取消消和暂暂停某某些订订货等等⑻零零部件件完工工情况况统计计，外外购件件及原原材料料到货货情况况统计计⑼对对生产产及库库存费费用进进行行预算算的报报告。。⑽交交货期期模拟拟报告告⑾优优先权权计划划2210.2MRP系系统（（续））MRP的处处理过过程关键是是找出出上层层元件件(父父项)和下下层元元件(子项项)之之间的的联系系：按按父项项的计计划发发出订订货量量来计计算子子项的的总需需要量量，并并保持持时间间上一一致要提高高MRP的的处理理效率率，要要采用用自顶顶向下下、逐逐层处处理的的方法法：先先处理理所有有产品品的零零层，，然后后处理理第1层，，…，，一一直到到最低低层，，而不不是逐逐台产产品自自顶向向下处处理。。这样样做的的好处处每一一项目目只需需检索索处理理一次次，效效率较较高。。为此此需要要对每每个元元素编编一个个低层层码。。利用批批量规规则确确定计计划发发出订订货数数量，，利用用提前前期确确定计计划发发出订订货日日期。。23产品项目A(0层)提前期2周项目周次1234567891011总需要量1015预计到货量现有数00000000－10－10－10－25净需要量10计划发出订货量1015B(1层)1周总需要量1015预计到货量10现有数21212121212222－13净需要量13计划发出订货量13C（2层）2周总需要量202630预计到货量10现有数5515151515－5－5－31－61净需要量52630计划发出订货量526302410.2MRP系系统（（续））MRP的处处理过过程多个需需求源源下元元件需需求量量的计计算Therefore,thesearethegrossrequirementsforBPeriods1010123MasterscheduleforSsolddirectly405015ACB567891011Leadtime=4forAMasterscheduleforA402030SBC8910121113Leadtime=6forSMasterscheduleforS1040+10=5040502015+30=4512345678PeriodsGrossrequirements:B2510.3MRPII经营营计计划划总帐帐能力力需需求求计计划划编制制粗粗能能力力计计划划物料料需需求求计计划划物料料清清单单主生生产产计计划划生产产计计划划销售售计计划划车间间作作业业计计划划库存存管管理理应收收帐帐作业业统统计计与与控控制制应付付帐帐采购购外购购计计划划可行行否否可行行不可可行行MRPII的的组组成成结结构构和和处处理理逻逻辑辑2610.3MRPII（（续续））MPRII统统一一了了企企业业的的生生产产经经营营活活动动营销销部部门门生产产部部门门采购购部部门门财务务部部门门技术术部部门门计划划的的一一贯贯性性与与可可行行性性物流流与与资资金金流流的的统统一一集成成－－MRPII的的精精髓髓2710.4MRP系系统统设设计计决决策策及及应应用用中中的的技技术术问问题题主主要要设设计计决决策策应应用用中中的的技技术术问问题题在在服服务务业业的的应应用用28主主要要设设计计决决策策计划划期期的的长长短短计划划期期不不能能比比最最长长的的产产品品制制造造周周期期短短，，这这是是一一个个必必须须满满足足的的要要求求。。计划划期期越越长长，，计计划划的的预预见见性性就就越越好好，，对对于于生生产产能能力力的的合合理理安安排排也也越越有有利利。。但但计计划划期期过过长长，，还还会会造造成成数数据据处处理理量量大大，，运运行行时时占占内内存存多多。。在确确定定计计划划期期长长短短时时，，要要按按企企业业最最长长的的产产品品生生产产周周期期、、企企业业计计划划工工作作的的要要求求，，以以及及现现有有计计算算机机设设备备的的能能力力等等来来决决定定。。通通常常，，计计划划期期一一般般为为一一年年(52周周)。。对对于于制制造造周周期期短短的的产产品品，，也也可可以以缩缩短短一一些些，，比比如如39周周。。29主主要要设设计计决决策策（（续续））计划划的的时时间间单单位位一般般以以周周为为计计划划的的时时间间单单位位。。对对于于预预计计计计划划部部分分，，也也可可采采用用双双周周或或月月，，甚甚至至季季为为计计划划的的时时间间单单位位。。ABC分分类类问问题题一种种意意见见认认为为，，应应该该对对制制造造零零件件进进行行ABC分分类类。。这这样样既既抓抓住住了了主主要要零零件件，，控控制制了了资资金金占占用用，，又又节节省省了了计计算算机机的的存存贮贮空空间间，，加加快快了了运运行行速速度度。。另一一种种意意见见认认为为，，实实行行MRP就就没没有有必必要要对对零零件件进进行行ABC分分类类。。对对于于电电子子计计算算机机，，没没有有必必要要这这样样做做；；缺缺少少一一个个C类类零零件件与与缺缺少少一一个个A类类零零件件都都不不能能进进行行产产品品装装配配；；离离开开C类类零零件件，，生生产产能能力力与与生生产产任任务务的的平平衡衡难难以以进进行行；；将将C类类零零件件排排除除在在外外，，就就不不能能有有效效分分配配优优先先权权。。30主主要要设设计计决决策策（（续续））系统统运运行行的的频频率率对于于““重重新新生生成成””系系统统来来说说，，运运行行频频率率不不应应该该高高于于每每周周一一次次，，因因为为MRP运运行行时时间间长长，，只只能能利利用用周周末末时时间间运运行行。。如如果果这这样样的的运运行行频频率率还还不不能能满满足足要要求求，，则则应应采采用用““净净变变””系系统统。。需求跟踪踪功能在进行负负荷能力力平衡时时，常常常需要知知道是哪哪个最终终产品引引起的负负荷。这这时需要要从具体体零件的的总需要要量出发发，通过过“需求求跟踪””(Pegging)或“反反查”，，找出该该零件的的总需要要量是由由哪些““源”决决定的，，这就需需要需求求跟踪功功能。31主主要设设计决策策（续））固定计划划订货功功能固定计划划订货的的意思是是，将一一次运行行确定的的计划发发出订货货的时间间及数量量“冻结结”起来来，不随随以后的的运行改改变。通通常，MRP每每运行一一次，计计划发出出订货的的数量与与时间就就变化一一次，以以至于某某项计划划发出订订货在正正式发出出之前要要改变好好多次，，有了固固定计划划订货功功能，迫迫使MRP系统统通过调调节净需需要量来来适应变变化。32主主要设设计决策策（续））“重新生生成”方方式还是是“净变变”方式式按照重新新生成（（Regeneration）方式式，MRP每隔隔一个固固定的时时间运行行一次，，所有产产品项目目，不论论是否发发生变化化，都必必须重新新处理一一遍。计计算量大大，且不不能对变变化及时时作出反反应，但但系统运运行次数数少，数数据处理理效率高高，还有有“自洁洁”作用用，不不会把上上一次运运行中的的错误带带到新得得出的计计划中。。按净变(netchange)方方式，系系统要按按发生的的变化随随时运行行，但运运行中只只处理发发生变化化的部分分，只计计算净变变量。因因此，净净变方式式计算量量小，对对变化化反应及及时，但但系统运运行次数数多。3310.4.2MRP应用中中的技术术问题变型产品品变型产品品往往是是几种标标准模块块的不同同组合，，造成大大量重复复的产品品结构文文件。这这将占用用大量的的存贮空空间，增增加复杂杂性。为为了处理理大量的的变型产产品，可可以模块块代替变变型产品品，建立立模块物物料清单单(Modularbillofmaterials)，以模模块为对对象编制制产品出出产计划划。模块块物料清清单也简简称为模模块清单单（modularbills））。这样样产品结结构文件件将大大大减少。。3410.4.2MRP应用中中的技术术问题（（续）安全库存存一般仅对对产品结结构中最最低层元元件设置置安全库库存，不不必对其其它层次次元件设设置安全全库存。。提前期采用国定定提前期期，并按按周计，，比较粗粗糙，但但便于计计划。也也只能如如此，因因为要得得出精确确的计算算公式或或程序来来确定每每批零件件的提前前期，几几乎是不不可能的的。3510.4.2MRP应用中中的技术术问题（（续）批量逐批算法法（Lot-for-lot）最大零件件周期收收益（MaximumPart-PeriodGain,MPG））法Wagner-Whitin的最最优算法法(略））净需量例：S=300元，H＝2元元/件.周，S/H＝150（件件.周））LT为为零3610.4.2MRP应用中中的技术术问题逐批算法法（Lot-for-lot)周次净需量CH=（10＋10＋15＋20＋70＋180＋250＋＋270＋230＋40＋10）*2/2=1105（（元））；CR=300*11=3300（（元）；；CH+CR=4405（元元）3710.4.2MRP应用中中的技术术问题MPG法法MPG法法的思想想是这样样的：当当把某周周(t)的需求求D(t)合并并到相对对t的第第1周一一起订货货时(第第1周有有需求)，可以以节省一一次订货货费S，，但却增增加了维维持库存存费(t-1)·D(t)··H只要(t-1)·D(t)··H＜＜S，，即(t-1)·D(t)＜＜S／／H，，就将将D(t)合并并到第第1周周一起起订货货。第第1周周是相相对ｔｔ周而而言的的(t-1)·D(t)越越小，，则合合并订订货越越合算算。(t-1)·D(t)单单位为为“零零件－－周期期”。。将一一个零零件提提前1周订订货为为一个个“零零件－－周期期”38D1D2D2若1*D2＊H<S,合合并到到第1周订订货合合算123456周周次若2*D3＊H<S,并并到第第1周周订货货合算算若3*D4*H<S,合并并订货货合算算MRP应用用中的的技术术问题题（续））MPG法法39周次次最小零零件周周期移动次次数01234510202050701801010200152010500020035期初库库存期末库库存453520000005010100用MPG法法求订订货批批量的的过程程40应应用中中的技技术问问题（（续））MPG法法CR=6*300=1800（（元））CH=（55＋＋45＋45＋＋35＋35＋＋20＋20＋＋70＋180＋250＋270＋280＋50＋＋50＋10＋＋10＋10＋＋10）＊＊2/2=1445（（元））CH＋CR＝3245（（元））41在在服务务业的的应用用当一种种服务务或服服务用用品直直接与与其他他服务务相关关，或或者从从其它它服务务中派派生出出来时时，这这种服服务需需求也也是相相关需需求。。顾客点点的菜菜单相相当于于最终终产品品，而而面做做菜的的原料料就相相当于于零部部件。。MRP也适适用于于医院院。例例如要要做外外科手手术，，就需需要各各种仪仪器、、设备备、材材料和和补给给品。。从批发发商到到零售售商一一般要要通过过多级级分配配网络络。4210.5分分配配需求求计划划的的处理理逻辑辑与与MRP的的异同同43的的处理理逻辑辑提前期期2周周安全全库存存50,批批量250周次预计需需求现有数数计划发发出订订货量量123456784040404040404040250250零售点点A44的的处理理逻辑辑（续续）提前期期3周周安全全库存存70,批批量300周次预计总总需求求量现有数数计划发发出订订货量量123456786060606065656565300零售点点B45的的处理理逻辑辑（续续）提前期期3周周安全全库存存1000,批批量15